Манометры давления на трубопроводе воды

Стоимость коммунальных услуг растёт практически день от дня. Однако, этого нельзя сказать об их качественном уровне. Иногда напор воды в кране настолько слаб, что бывает проблематично просто принять душ. Поэтому для повышения качества услуг водоснабжения нужно знать, как проверить давление воды в квартире.

Как измерить давление и чем его регулировать

Узнать давление в водопроводной сети можно двумя способами:

1. При помощи манометра.
2. Методом математического расчёта.

Первый вариант проще – он не отнимает время, и не требует произведения сложных вычислений. В некоторых случаях, уже при монтаже внутриквартирной водопроводной системы её снабжают установленным манометром. Однако, подобная «роскошь» встречается далеко не в каждом жилище – чаще всего, в домах индивидуальной постройки, когда к созданию водопроводной сети лично прикладывает руку рачительный хозяин.

В подавляющем же большинстве многоэтажек установка манометров на внутриквартирной водопроводной разводке не предусмотрена нормативными требованиями. Приборы измерения давления в многоквартирных домах располагаются в элеваторных узлах, в которые не так-то просто попасть человеку, не связанному с их обслуживанием. Однако, способ узнать давление в кране при помощи манометра имеется у любого жильца.

Для этого потребуется приобрести:

• Манометр для воды, с делениями до 1 кгс/с2.
• Насадку на водопроводный кран со штуцером с одного конца.
• Резиновый шланг по размеру штуцера.

Далее собираем нехитрую схему: закрепляем насадку на кране, к её штуцеру присоединяем шланг. Другой конец резинового шланга присоединяем к входному отверстию манометра. Все соединения шланга со штуцерами затягиваем хомутами, иначе напор может вырвать его.

После этого остаётся только включить воду на максимальный напор, и зафиксировать показания манометра. Можно обойтись и без приобретения переходника со штуцером. Достаточно просто открутить лейку от шланга душевого смесителя, и вместо неё вставить манометр.

Расчётно-эксперементальные методы

Но далеко не всегда под рукой имеются манометр и насадка-штуцер. Как измерить давление воды в водопроводе без манометра в данной ситуации? Для этих целей производится расчёт гидравлических показателей. При этом можно пренебречь дополнительными факторами, оказывающими незначительное влияние на конечный итог расчётов:

• Гидродинамическое сопротивление внутренних стенок водопровода.
• Режимы внутреннего течения жидкости – турбулентность, ламинантность потока.
• Особенности материала, из которого сделаны труб, и их общая протяжённость.

Подобные вычисления будут менее точными, чем выполненные при помощи манометра. Но для таких бытовых нужд, излишняя точность и чистота эксперимента совершенно ни к чему.

Расчёт давления через расход

Чтобы произвести приблизительные расчёты давления в трубопроводе, потребуется двухметровый прозрачный шланг. Один его конец надеваем на водопроводный кран, после чего на короткое время включаем воду. Но перед началом эксперимента выполняем два действия:

1. Затыкаем свободный конец трубки любой пробкой, подходящей по размеру.
2. Устанавливаем шланг так, чтобы уровень воды внутри него совпадал с точкой её выхода из водопроводного крана – с так называемым «нулевым уровнем».

Собранная нами установка является гидравлическим манометром. После этого включаем воду на полную мощность. Через короткое время внутри герметично заткнутого шланга установится новый показатель уровня воды. Затем потребуется записать следующие показатели:

• Общее расстояние от нулевого уровня до конца, заткнутого заглушкой.
• Длину шланга между уровнем воды под давлением и концом, заткнутым пробкой.

После этого можно вычислить примерную величину напора в кране по следующей формуле:

Р = Р_атм. х Н_о/Н₁
В данной формуле Р означат давление в водопроводе, P_атм. – давление до пуска воды, Н_о – изначальная высота воздушного столба, H₁ – высота воздушного столба после полного открытия крана.

Также можно вычислить примерное давление путём произведения ряда математических вычислений. Потребуется вооружиться трёхлитровой банкой и секундомером. Открываем воду на полную мощность, после чего подставляем под струю банку и включаем отсчёт времени.

Данный способ обладает значительными погрешностями, и весьма приблизителен. Однако, можно уверенно сказать, если 3-литровая ёмкость заполняется более, чем за 10с, то давление в кране значительно ниже нормы. При соответствии давления установленным эксплуатационно-техническим нормативам, банка должна полностью заполняться за 5-7с.

Что может влиять на давление воды в квартире

Согласно принятым СНиПам, норма давления воды на уровне 1-го этажа должно составлять порядка 1 атм. С каждым новым этажом номинальное давление в сети должно расти на 0,4 атм. Таким образом, нормативное давление воды в кране на десятом этаже будет уже 5 атм. Однако, такое бывает далеко не всегда. Причин недостаточно мощного напора бывает несколько, и если правильно установить их, можно увеличить его показатель до нормативного:

• Засор трубопровода. Самая распространённая причина недостаточного давления в кране. Эта проблема обычна для стальных и чугунных труб, на внутренних стенках которых со временем образуется осадок. Решением вопроса в данном случае будет замена старых труб на новые, желательно выполненные из пластика.
• Забитый фильтр грубой очистки воды. Ставятся они перед счётчиками воды, подлежат регулярной очистке для восстановления проходимости.
• К снижению измеряемого давления в водопроводе может привести и забитый аэратор – специальная сеточка, устанавливаемая иногда на носик крана. Прочистив его, часто можно увеличить напор вытекающей воды.

Если же перечисленные меры не привели к существенным результатам, значит, причина плохого напора кроется в недостаточной мощи подающей насосной станции. Также может быть по недосмотру специалистов частично перекрыта запорная арматура на входе ответвления трубопровода от центральной магистрали к дому.

Сейчас выпускается много бытовой техники, способной облегчить жизнь и создать комфортные условия. Часть бытовой техники требует подключения к системам водоснабжения.

Для корректного подключения различных сантехнических приборов нужно знать давление воды в кране.

Знание того, как измерить давление воды в кране, поможет избежать неприятных сюрпризов в будущем, связанных с некорректной работой устройств из-за недостаточного сетевого напора.

Для нормального функционирования водопотребляющих приборов необходимо, чтобы значение напора воды в трубопроводе соответствовало паспортным данным, указанным в эксплуатационной документации.

Так, ориентировочно эти величины составляют:

• стиральная машина — 2 бар (что приблизительно составляет 2 атм (физическая атмосфера) или 2 кгс/см² (техническая атмосфера));
• водогрейная колонка и посудомоечная машина — 1,5 бар;
• гидромассажные и душевые установки — 4 бар.

Согласно требованиям нормативной документации, колебания значения давления в жилых домах может составлять от 0,3 до 6 кгс/см², что теоретически может привести к неполадкам в работе приборов, подключенных к магистралям водоснабжения.

Измерение давления

Схема стационарного манометра.

Измерить величину давления в трубопроводе очень просто, если на каком-либо этапе ремонта или еще при строительстве дома на вводе в квартиру на водопроводной линии был установлен прибор измерения давления — манометр. В этом случае достаточно просто посмотреть на его шкалу.

В идеале манометры должны устанавливаться перед входом каждого водопотребителя, критичного к режиму подачи воды. Это обусловливается тем, что внутренняя разводка по квартире имеет достаточно много мест, снижающих напор воды.

С этой точки зрения критичными местами внутреннего водопровода являются:

• области изменения сечения труб;
• врезка запорной и регулирующей арматуры;
• магистральные фильтры;
• повороты и тройники.

Однако на практике чаще всего, если манометр и стоит на внутриквартирном водопроводе, находится он где-нибудь в районе вентиля, отсекающего квартиру от центрального стояка водоснабжения.

Показания такого манометра не будут учитывать все внутриквартирные потери давления. Поэтому их можно принимать во внимание с некоторым допущением.

Переносный манометр

Другой, более универсальный метод измерения предполагает произведение замеров интересующей характеристики непосредственно в точке эксплуатации.

Схема переносного манометра.

Для реализации этого метода понадобятся:

• манометр, шкала которого позволяет производить замеры в диапазоне значений, характерных для квартирного водопровода;
• удлинитель резьбы;
• набор переходников для метрической и дюймовой резьбы для подключения манометра к контрольной точке;
• фторопластовая лента ФУМ.

Проведение замера, определяющего давление воды в сети, можно выполнять в любой интересующей точке. Для проведения эксперимента необходимо манометр подключить к водопроводной сети.

Осуществляется разгерметизация выбранного соединения:

• шланг гибкой подводки к кухонному смесителю;
• питающий шланг на стиральную или посудомоечную машину;
• подводка к бачку унитаза;
• душевой смеситель;
• корпус магистрального фильтра.

При необходимости можно даже разобрать какое-либо из соединений внутреннего водопровода или врезать непосредственно в трубу тройник с манометром. Вариант с врезкой постоянного манометра позволит больше не ломать голову над тем, как измерить давление.

При разгерметизации водопровода следует помнить о необходимости закрытия вентиля подачи воды в квартиру.

Схема реле давления.

Для удобства подключения на входную резьбу на корпусе манометра навинчивается удлинитель резьбы и необходимый для соединения с магистралью переходник. Полученная конструкция устанавливается в выбранную точку подключения.

Иногда возникает ситуация, когда не удается подобрать соответствующие переходники. Исправить положение поможет использование резинового шланга, который будет надеваться на манометр и измеряемую точку. Герметизация и дополнительная фиксация соединения в этом случае может быть обеспечена при помощи пары хомутов.

Чтобы облегчить себе жизнь, исключив проливы воды и неизбежную их ликвидацию, все резьбовые части соединений дополнительно герметизируют. Несколько витков ленты ФУМ позволят надежно удержать всю воду внутри системы.

После подсоединения манометра осуществляется включение напора воды и производится замер искомой величины.

Один из наиболее универсальных способов измерения давления воды — использование манометра.

Наиболее часто все манипуляции с подключением измерительного оборудования осуществляются на смесителе в ванной комнате.

Это вполне объяснимо:

• в ванной комнате достаточно удобный доступ к сантехническим приборам;
• при подсоединении манометра нет необходимости перекрывать поступление воды в квартиру — достаточно закрыть краны на смесителе;
• в случае неплотной герметизации внутренних соединений вода прольется внутрь ванной.

При сборке всей измерительной конструкции на участке трубопровода между мембраной манометра и отсекающим вентилем неизбежно остается какое-то количество воздуха. Для того чтобы более точно измерить давление воды, необходимо предварительно по возможности стравить его.

Схема подключения трубки к манометру.

Полностью воздух может быть удален, если дополнительно перед измерительным устройством будет установлен специальный кран-спускник.

Но так как измерение давления операция эпизодическая и остаточное количество не вносит фатальных погрешностей в полученный результат, влиянием воздуха можно пренебречь.

Вполне достаточно будет открыть какой-либо ближайший кран и слить некоторое количество воды из трубопровода. Оставшийся воздух чаще всего уходит с этой водой.

В случае замера давления в душевом смесителе все еще проще. Достаточно несколько раз переключить регулятор напора воды душ-кран.

Расчетно-экспериментальные методы

Определение сетевого напора возможно не только с помощью специализированных приборов, но и с использованием самодельных приспособлений и расчетных формул гидродинамики. Примером расчетно-экспериментальных методов может послужить определение давления при помощи шланга и расчетным методом через расход воды.

Схема регулятора давления воды.

Другими словами, должен быть проведен гидравлический расчет существующей системы с достаточно большими допущениями, позволяющими опустить:

• гидродинамическое сопротивление отдельных участков трубопровода;
• режим течения жидкости внутри трубы;
• материал и длина трубопровода.

Результаты таких вычислений и экспериментов, скорее всего, будут отличаться значительной величиной погрешности и иметь качественный (справочный) характер.

Измерение давления

Ориентировочно можно рассчитать давление воды в кране при помощи нехитрого устройства, изготовленного на основе любого прозрачного шланга. Приблизительная длина шланга должна составлять 2 м.

Шланг в основном используется, чтобы замерить давление на выходе из крана. Для проведения измерительного процесса необходимо шланг одним концом подключить к исследуемому крану. Затем осуществить кратковременный пуск воды.

Перед переходом к основной части эксперимента необходимо выполнить два условия:

• шланг устанавливается вертикально и его свободный конец затыкается подходящей по размеру пробкой;
• важным моментом здесь будет установка шланга таким образом, чтобы уровень воды в нем совпал по горизонтали с уровнем расположения выхода из крана (нулевой уровень).

Схема измерения давления воды шлангом.

Как только все условия соблюдены, необходимо включить воду, полностью открыв кран. Через непродолжительное время в шланге установится новый постоянный уровень.

При установившемся режиме нужно зафиксировать две величины:

• длину шланга от нулевого уровня до пробки;
• длину отрезка шланга между новым, установившимся уровнем воды и пробкой.

Ориентировочную величину давления воды можно определить расчетным путем по формуле:

• Р -давление в системе, атм;
• Ратм — атмосферное давление, присутствующее в трубке до открытия крана (1 атм);
• Н0 — высота столба воздуха в шланге до начала эксперимента;
• Н1 — высота столба воздуха в шланге при установившемся режиме после подачи воды.

Необходимо отметить, что собранная установка по принципу действия представляет собой жидкостный манометр. Принципы его использования и подключения будут такими же, как в случае использования обычного манометра, описанного выше.

Основными недостатками данного метода будут:

• необходимость надежной герметизации открытого конца шланга и места его подключения к сети;
• необходимость обеспечения вертикального положения измерительного шланга, что при длине около 2 м может быть весьма затруднительно;
• все допущения, характерные для предыдущего метода, будут иметь место и в данном случае.

Давление через расход

В приближении можно считать, что, зная расход жидкости, вытекающей из открытого крана, можно определить, какое давление воды в системе. Но для этого надо производить достаточно сложные и длительные вычисления, которые должны учитывать:

• материал и конфигурацию трубопровода;
• диаметр трубы;
• характер течения жидкости;
• степень открытия крана.

Для определения давления понадобится мерная калиброванная емкость (в простейшем случае 3-литровая банка) и секундомер. При включенном напоре воды засекается время заполнения емкости.

На основании полученных данных теоретически может быть произведен расчет давления в сети. Однако, как уже отмечалось, в связи с достаточной сложностью результат будет весьма неточным. Гораздо проще интерпретировать данные эксперимента в качественном характере. Так, если мерная 3-литровая емкость заполняется более чем за 10 секунд, то давление в системе явно меньше регламентируемого значения. Ориентировочно достаточным для нормального функционирования бытовых водопотребляющих приборов можно считать давление, которое обеспечивает наполнение емкости объемом 3 л за 7 или менее секунд.

Из описания наиболее распространенных методов измерения давления можно сделать вывод, что наиболее точным и простым для практической реализации является метод с использованием стандартного покупного манометра.

Манометр – прибор для контроля давления газа или воды в замкнутой системе. Это устройство является обязательным, если вы устанавливаете автономное отопление. Вместе с предохранительным клапаном оно защищает систему от критических отклонений давления. Для измерения колебаний этой величины необходимо найти надёжный и простой манометр. Его можно вмонтировать собственными руками. Статья поможет с выбором, а также с установкой прибора своими силами.

Почему важно контролировать давление в системе

Индивидуальное отопление – замкнутая система с водой в роли теплоносителя. Жидкость находится в статическом состоянии, когда котёл и насос отключены. Едва вы поджигаете горелку, вода становится подвижной, в системе появляется гидродинамическое давление. Оно может быть 3-х видов:

1. Естественная циркуляция. Когда котел включён, а насос выключен, вода всё равно движется в трубах, потому как в разных местах системы имеет разную температуру.
2. Принудительная циркуляция. Насос «гонит» воду по кругу.
3. Расширение жидкости от нагрева, которая в процессе вытесняет воздух и занимает освободившееся пространство.

Все эти виды давления, которые складываются в один показатель, и призван измерять манометр. Вместе с автоматическим воздухоотводчиком и аварийным предохранительным клапаном он является залогом безопасности вашей системы, поскольку выход за пределы допустимого диапазона означает, что ваше отопление работает неправильно. Это может вызвать даже взрыв оборудования.

Установка этих 3-х элементов (их еще называют группой безопасности) обязательна лишь для твердотопливных котлов (дровяных, угольных). Если прибор приобретается в комплекте с котлом, то он совместим с ним, но можно собрать группу и отдельно. Монтаж манометра, аварийного клапана и воздухоотводчика необязателен для замкнутой системы с газовым или электрическим котлом, т.к. они могут сами прекратить нагрев, если образуется запредельно высокое давление или температура. Однако в этом случае манометр и его «помощники» рекомендованы для удобства и дополнительной защиты. Тем более, что устройства и их комплектующие стоят недорого.

Основные характеристики и принципы работы манометра

Существуют устройства для разного уровня давления. Для удобства покупайте аппарат с интуитивно понятной шкалой, которая не потребует дополнительных вычислений. Обычно на нём две стрелки: красная и черная. Красной регулируется допустимая отметка. Для домашних котлов производителями рекомендуется 2 атмосферы (точная величина указана в паспорте). Если чёрная «забежала» за красную, что-то сломалось. Снижение значения на 0,02 МПа (0,2 атм) означает, что нужно искать утечку теплоносителя или проверить достаточный уровень давления в расширительном бачке.

На манометре обычно две шкалы: давление в атмосферах и барах. Иногда прибор совмещён с термометром, поэтому также имеет шкалу температуры. Принцип функционирования манометров базируется на уравновешивании величины искомого давления другой силой. По этой характеристике приборы делятся на:

• жидкостные;
• пружинные;
• мембранные;
• электроконтактные (ЭКМ);
• дифференциальные.

Совет. Поскольку давление в обычной замкнутой системе отопления колеблется в пределах 2-3 атм, выбирайте манометр со шкалой до 4 атм. Если верхнее значение манометра будет, например, 50 атм, деления будут мелкими. Вы не зафиксируете небольшой перепад давления, который может стать критичным для системы.

Нежелательно устанавливать аппарат, когда:

• на нём нет пломбы или другой отметки о прохождении поверки;
• истёк срок поверки манометра;
• он имеет визуальные повреждение, например, трещину в стекле;
• после отключения стрелка не возвращается к показателю «0».

Типы манометров: что предпочесть

1. В жидкостном манометре разность давлений вычисляется с помощью столба жидкости, который используется в качестве уравновешивающей силы (принцип сообщающихся сосудов). Они используются или в лабораторных исследованиях, или в промышленных условиях.
2. В мембранном манометре измеряемое давление фиксируется парой спаянных мембран (мембранная коробка), которые изменяют объём и тем самым двигают стрелку по шкале.
3. Электроконтактный манометр используют в системах автоматического контроля, сигнализации или регулирования. Перепад давления вызывает замыкание в электрической цепи.
4. Дифференциальные устройства комбинируют свойства разных типов манометров.
5. Наибольшую популярность получили приборы с пружинным механизмом. В том числе, они чаще всего используются в системах отопления, поскольку имеют ряд преимуществ:

• простейшие по конструкции;
• могут иметь широкий диапазон измерения;
• самые надёжные.

На изменение давления в пружинном манометре реагирует изогнутая трубка. В неё поступает жидкость из системы. Под давлением трубка изгибается или распрямляется, двигая стрелку по шкале.

Выбор и установка манометра

Прибор для измерения избыточного давления нужно выбирать по показателю максимума атмосфер, указанного в документах на котёл. Для выбора подходящего манометра необходимо учесть следующие аспекты:

• соответствие аппарата проектной документации вашей системы отопления;
• тип отопительного оборудования;
• технические параметры радиаторов отопления;
• объём заполняемой системы.

Монтаж манометра и группы безопасности в системе отопления доступен человеку без специфических навыков, имеющему обычный слесарный набор.

Есть такие способы:

1. Установка на «родной» штуцер, выходящий из теплогенератора.
2. Врезка в подающую магистраль на выходе из котла.

Рассчитайте место для врезки в систему так, чтобы от манометра до котла было минимально возможное расстояние. В идеале – прямо у котла. При этом не должно быть никакой дополнительной арматуры или иных устройств, подключённых посредством тройника (краны, вентили и т.п.).

Подбор манометра – важная составляющая монтажа системы отопления. Если прибор и его «помощники» вмонтированы неправильно, вам даже вправе отказать в гарантийном обслуживании котла. Позаботьтесь о контроле давления в трубах вашего отопления, ведь профилактика всегда дешевле ремонта и устранения негативных последствий.

Блок безопасности для системы отопления: видео